JPH07509814A - read-only memory cell - Google Patents

read-only memory cell

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JPH07509814A
JPH07509814A JP6516226A JP51622694A JPH07509814A JP H07509814 A JPH07509814 A JP H07509814A JP 6516226 A JP6516226 A JP 6516226A JP 51622694 A JP51622694 A JP 51622694A JP H07509814 A JPH07509814 A JP H07509814A
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 リードオンリーメモリセル 技術分野 この発明は電子メモリデバイスに関する。更に詳しくは、この発明は半導体基板 上に製造されたリードオンリーメモ1バROM )に関するものである。[Detailed description of the invention] read-only memory cell Technical field This invention relates to electronic memory devices. More specifically, the present invention relates to a semiconductor substrate. This relates to the read-only memory (ROM) manufactured above.

ランダムアクセスメモリ(RAM)のような揮発性メモリデバイスと異なり、R OMのような非揮発性メモリは、電源を遮断しても情報内容を保持する。情報内 容はROMセルの中にあらかじめROMコードとして、製造工程中に組込まれる 。Unlike volatile memory devices such as random access memory (RAM), R Non-volatile memory, such as OM, retains its information content even when power is removed. In the information The content is incorporated into the ROM cell in advance as a ROM code during the manufacturing process. .

背C1技術 従来、種々の方法が計算用記憶素子の実現のために試みられてきた。このうちの 1つが、2つのアドレスラインの間にヒユーズまたはダイオードを挿入する方法 である。例えば、ヒユーズやダイオードの導通状態、あるいは非導通状態をディ ジタルビット「0」と「1」にそれぞれ対応させて用いる。さらに、より進んだ ものに、基本的な記憶素子として金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(MO SFET)を用いる方法もある。この方法では、例えばMOSFETのドレイン の導通の有無をディジタルビット「1」と「0」の表現に用いることができる。Back C1 technology In the past, various methods have been attempted to realize computational storage elements. Of these One method is to insert a fuse or diode between two address lines. It is. For example, a fuse or diode can be switched on or off. They are used in correspondence with digital bits "0" and "1", respectively. Furthermore, more advanced In particular, metal oxide semiconductor field effect transistors (MO There is also a method using SFET). In this method, for example, the drain of MOSFET The presence or absence of conduction can be used to represent digital bits "1" and "0".

また、MOSFETの異なるしきい値電圧レベルを異なるディジタルデータと対 応させて使用することもできる。Additionally, different threshold voltage levels of MOSFETs can be paired with different digital data. It can also be used accordingly.

大規模集積回路の需要の増加につれ、ROMセルはますます小さく、かつ構造も 単純になってきている。これらのROMセルは、「フラットセル」として一般に 知られている。この様なセルの例を図1aに示す。この図で半導体基板10の上 に6つのセル01〜C6が密に配置されている。図1bと10は図1aをそれぞ れライン1b−1bと1c−1cで切った断面図である。半導体基板10の中に 形成されているのが複数の平行に拡散されたN十ビットライン12である。複数 のビットライン12の間にチャネル領域14が形成されている。さまざまなドー パント濃度でチャネル領域14にドーピングする事によって、ROMコードをあ らかじめ決めることができる。例えば、イオン注入工程によって、選択したチャ ネル領域14をある一定のP+イオン注入によりドープする。これによって、後 でチャネル領域14の上に作製するMOSFETのしきい値電圧を高められる。With the increasing demand for large-scale integrated circuits, ROM cells are becoming smaller and smaller in structure. It's getting simpler. These ROM cells are commonly referred to as "flat cells" Are known. An example of such a cell is shown in FIG. 1a. In this figure, the top of the semiconductor substrate 10 is Six cells 01 to C6 are densely arranged. Figures 1b and 10 represent Figure 1a, respectively. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along lines 1b-1b and 1c-1c. inside the semiconductor substrate 10 What is formed are a plurality of parallel diffused N1 bit lines 12. multiple A channel region 14 is formed between the bit lines 12 . various dough By doping the channel region 14 with a punt concentration, the ROM code can be modified. It can be decided in advance. For example, an ion implantation process can The channel region 14 is doped with a certain P+ ion implant. This allows you to Thus, the threshold voltage of the MOSFET formed on the channel region 14 can be increased.

しきい値電圧が高いMOFSETは、例えば論理ビット「1」が格納されている 。絶縁層16の上に形成されているのが複数のポリシリコンワードライン18で ある。ワードライン18はビットライン12の上にこれとほぼ直交し、かつ、電 気的に絶縁して配置されている。チャネル領域14の向こうにあるのがP十絶縁 領域2oで、個々のROM(=ルを形成している。図2は図1a−1cに示すR OMセルの概略図である。−見単純そうに見えるが、このようなROMセルは、 実際には非常に複雑なアドレッシングとデコーディングの回路が必要である。そ の」二、メモリ読み出しに非常に高感度のセンス増幅器も必要になってくる。こ の種のROM回路例は、1988年8月22〜230、東京で開催されたVLS 1回路シンポジウム、岡田他共著r16Mb ROM DesignUsing  Bank 5elect Architecture」と題する技術文書の抜 粋、85〜86ページまたはYiuの米国特許番号5,117,389、発明の 名称rFlat−Cell Read−Only Memory Integr ated C1rcuit」1992年5月26日発行のものに記載されている 。A MOFSET with a high threshold voltage stores, for example, a logical bit "1". . Formed on the insulating layer 16 are a plurality of polysilicon word lines 18. be. The word line 18 is above the bit line 12, substantially perpendicular thereto, and has a voltage placed in a physically insulated manner. Beyond the channel region 14 is a P-insulator. The region 2o forms an individual ROM (R). FIG. 2 is a schematic diagram of an OM cell. -It may seem simple, but such a ROM cell is In practice, very complex addressing and decoding circuits are required. So Second, a very sensitive sense amplifier is also required to read the memory. child An example of a ROM circuit of this type was presented at the VLS held in Tokyo on August 22-230, 1988. 1 Circuit Symposium, co-authored by Okada et al. r16Mb ROM DesignUsing Excerpt from the technical document titled “Bank 5elect Architecture” No. 5,117,389, p. 85-86 or Yiu U.S. Pat. Name rFlat-Cell Read-Only Memory Integr ated C1rcuit” published on May 26, 1992. .

発明の開示 この発明によれば、小型で高速ランダムアクセスが可能で複雑なアドレッシング 、デコーディング、そして電流検出用の回路に依存しないll0Mセルを提供す る。Disclosure of invention According to this invention, a small size, high-speed random access, and complex addressing are possible. , decoding, and current sensing circuit-independent 10M cells. Ru.

この発明のROMセルは、独自の設計によってこれらの目的を達成している。The ROM cell of this invention achieves these objectives through its unique design.

概して、この発明のROMセルは、半導体基板に形成されたソースとトレインか らなる。ソースとドレインの間にはチャネルが形成されている。チャネルはその 後に形成されたMOSFETが所定のしきい値電圧レベルになるようにドーピン グされている。所定のしきい値電圧レベルは、例えば、論理ビットrl」または 「o」に対応する。チャネルの第1の部分上に電気的に絶縁されて形成されてい るのが第1制御ゲートである。同じく、チャネルの第2の部分に形成されている のが第2制御ゲートである。好ましい実施例において、第1と第2制御ゲートは ポリシリコンがらなり、互いに実質的に直角に半導体基板の上に配置されている 。セル間の絶縁は、拡散絶縁領域、電界形成酸化膜領域、酸化物溝で行われる。Generally speaking, the ROM cell of the present invention has a source and a train formed in a semiconductor substrate. It will be. A channel is formed between the source and drain. The channel is that The subsequently formed MOSFET is doped to a predetermined threshold voltage level. is being logged. The predetermined threshold voltage level may be, for example, the logical bit rl' or Corresponds to "o". electrically insulated and formed over the first portion of the channel. The first control gate is the first control gate. Also formed in the second part of the channel This is the second control gate. In a preferred embodiment, the first and second control gates are Polysilicon layers are arranged on a semiconductor substrate at substantially right angles to each other. . Isolation between cells is provided by diffusion isolation regions, field-forming oxide regions, and oxide trenches.

応用分野では、この発明の複数のROMセルは、通常、半導体基板上に行、列の マトリックス状に配置されている。行方向の各々のメモ1)+!ルの第1制御ゲ ートは、互いに接続されYIIilJ御線を形成している。同様に、列方向の各 々のメモリセルの第1制御ゲートは、互いに接続されX制御線を形成している。In the field of application, the ROM cells of the present invention are typically arranged in rows and columns on a semiconductor substrate. Arranged in a matrix. Each memo in the row direction 1) +! The first control gate of the The ports are connected to each other to form a YIIilJ control line. Similarly, each column The first control gates of each memory cell are connected to each other to form an X control line.

マトリックスの各ROMセルのアドレッシングには、複雑なアドレッシング方法 も回路も必要ない。読み出し動作時に特定ROMセルを選択するには、交差する XとY制御線対を同時に活性化して、その下にあるチャネルをオンにする。RO MセルにおけるMOSFETのしきい値電圧により、ソースからドレインへ電流 が流れればセンス増幅器へ供給されて、適切な論理レベルを決定する。XがY制 御線の一方のみが活性化している他のすべてのROMセルは、その下のチャネル が完全にオンになっていないので、読み出し動作に使用することはできない。Addressing each ROM cell of the matrix requires a complex addressing method. No circuit is required. To select a specific ROM cell during a read operation, cross Activate the X and Y control line pair simultaneously to turn on the channel below it. R.O. The threshold voltage of the MOSFET in the M cell causes current to flow from source to drain. is applied to a sense amplifier to determine the appropriate logic level. X is Y system All other ROM cells with only one side of the control line active are connected to the channel below it. is not fully turned on and cannot be used for read operations.

図面の簡単な説明 図1aは一般的に「フラットセル」と呼ばれる、従来のリードオンリーメモリセ ルを示す平面図; 図1bは図1aをライン1b−1bで切った断面図;図1cは図1aをライン1 c−1cで切った断面図;図2は図1a−1cに示すリードオンリーメモリセル の概略図;図3aはこの発明のリードオンリーメモリセルの好ましい実施例を示 す平面図;図3bは図3aをライン3b−3bで切った断面図;図30は図3a をライン3cm3cで切った断面図;図4はリードオンリーメモリセルの概略図 ;図5aは図3a−3cに示す行と列のマトリックス状に配置したメモリセルか らなる、この発明のメモリアレイの一部分を示す平面図;図5bは図5aをライ ン5b−5bで切った断面図;図50は図5aをライン5cm5cで切った断面 図;図6は図5a−5cに示すメモリアレイの略図;図7a−7bは図3a−3 cに示すメモリセルの各製造段階における工程図;図8はROMコードとして電 界形成酸化膜層からなるチャネルをもつリードオンリーメモリセルの断面図; 図9aはROMコードの実現に既定義パターンを使用する中間層をもつ他のメモ リアレイの平面図; 図9bは図9aをライン9b−9bで切った断面図;図90は図9aをライン9 cm9cで切った断面図;図10aは隣接したセルと全く同じように配置された 各メモリーセルをアレイ中に持つ他のメモリーアレイの平面図; 図10bは図10aをライン10b−10bで切った断面図;図3a−3cにつ いて、参照番号9が示すのはこの発明の第1の実施例である。図3aはROMセ ル9の平面図である。一方、図3bと30は、図3aをそれぞれライン3b−3 bおよび3cm3cで切った断面図である。この実施例において、例えばP形半 導体基板31の中に形成されているのが、N形のソース32とドレイン33でこ の間にチャネル34がある。ソース6、ドレイン8、およびチャネル10で半導 体基板4の中に基本的なMOSFETIIを構成t7ている。機能的には、チャ ネル34は第1部分34Aと第2部分34Bに分かれている。チャネル34の第 1部分34Δの、にに電気的に絶縁されているのが第1制御ゲート36である。Brief description of the drawing Figure 1a shows a conventional read-only memory cell commonly called a “flat cell.” A plan view showing the Figure 1b is a cross-sectional view of Figure 1a taken along line 1b-1b; Figure 1c is a cross-sectional view of Figure 1a taken along line 1b; Cross-sectional view taken along line c-1c; Figure 2 shows the read-only memory cell shown in Figures 1a-1c. FIG. 3a shows a preferred embodiment of the read-only memory cell of the present invention. Figure 3b is a cross-sectional view of Figure 3a taken along line 3b-3b; Figure 30 is Figure 3a A cross-sectional view taken along line 3cm3c; Figure 4 is a schematic diagram of a read-only memory cell. ; FIG. 5a shows memory cells arranged in a matrix of rows and columns as shown in FIGS. 3a-3c. FIG. 5b is a top view of a portion of the memory array of the present invention; A cross-sectional view taken along line 5b-5b; Figure 50 is a cross-sectional view taken along line 5cm5c of Figure 5a. Figures; Figure 6 is a schematic diagram of the memory array shown in Figures 5a-5c; Figures 7a-7b are diagrams of Figures 3a-3. A process diagram of each manufacturing stage of the memory cell shown in c; Cross-sectional view of a read-only memory cell with a channel consisting of an interface-forming oxide layer; Figure 9a shows another memo with an intermediate layer that uses predefined patterns to realize the ROM code. Plan view of rear array; 9b is a cross-sectional view of FIG. 9a taken along line 9b-9b; FIG. 90 is a cross-sectional view of FIG. Cross-sectional view taken at cm9c; Figure 10a was arranged exactly the same as the adjacent cell. A top view of another memory array with each memory cell in the array; Figure 10b is a cross-sectional view of Figure 10a taken along line 10b-10b; Reference numeral 9 indicates a first embodiment of the invention. Figure 3a shows the ROM FIG. 3b and 30, on the other hand, connect FIG. 3a to line 3b-3, respectively. FIG. In this embodiment, for example, a P-type half Formed inside the conductive substrate 31 are an N-type source 32 and a drain 33. There is a channel 34 between them. Semiconductor at source 6, drain 8, and channel 10 A basic MOSFET II is configured in the body substrate 4 t7. Functionally, cha The channel 34 is divided into a first portion 34A and a second portion 34B. channel 34 A first control gate 36 is electrically insulated from one portion 34Δ.

第1制御ゲート36とチャネル34の第2部分34Bの上に電気的に絶縁されで あるのが第2制御ゲート39である。いくつかの絶縁層によつ′て、異なるゲー トと計導体基板31を電気的に絶縁している。この実施例において、絶縁層は熱 成長させたシリコンダイオキサイド(SiO+)である。例えば、第1制御ゲー ト36とチャネル34の第1部分34^の間に形成されているのが絶縁層35で ある。一方、第1制御ゲート3Gと第2制御ゲート39と間にJFg成されてい るのが絶縁層30である。さらに、第2制御ゲー ト39とチャネル34の第2 部分34Bの間に形成されているのが絶縁層38である。electrically isolated over the first control gate 36 and the second portion 34B of the channel 34. There is a second control gate 39. Different games can be achieved by several insulation layers. The conductor board 31 is electrically insulated from the conductor board 31. In this example, the insulating layer It is grown silicon dioxide (SiO+). For example, the first control game An insulating layer 35 is formed between the groove 36 and the first portion 34^ of the channel 34. be. On the other hand, JFg is formed between the first control gate 3G and the second control gate 39. It is the insulating layer 30. Furthermore, the second control gate 39 and the second Insulating layer 38 is formed between portions 34B.

この実施例において、第1制御ゲート36と第2制御ゲート39は、細長く半導 体基板31の−にに互いに実質的に直交するように電気的に絶縁配置されている 。この構成を図3aに示す。また、半導体基板の中にセルの絶縁用としてドーピ ングした絶縁領域40もある。この実施例において、絶縁領域40はP形拡散領 域である。これに換えて、絶縁領域40はシリコンダイオキサイドなどの絶縁材 で形成する事が可能である。In this embodiment, the first control gate 36 and the second control gate 39 are elongated semiconductor gates. The two electrodes are electrically insulated and arranged substantially orthogonally to each other on the negative side of the body substrate 31. . This configuration is shown in Figure 3a. Also, doped into the semiconductor substrate for cell insulation. There is also an insulating region 40 that has been removed. In this embodiment, insulating region 40 is a P-type diffusion region. area. Alternatively, the insulating region 40 may be made of an insulating material such as silicon dioxide. It is possible to form the

図4にメモリセル9の概略図を示す。分かりやすくするため、メモリセル9内の MOSFETIIは二つのトランジスタIIAとIIBに分けである。図3bで は同一部分を中括弧で示しである。ここでノード43は、チャネル34の第1部 分34Aと第2部分34Bとの間にある仮定点である。図に明確に示されている ようにトランジスタIIAは第2制御ゲート39Aによって制御され、一方、ト ランジスタIIBは第1制御ゲート36によって制御される。トランジスタ11 ^とIIBは、第1制御ゲート36と第2制御ゲート39が同時に活性化したと きオンになる。説明を簡単カリ正確にするため、説明と追加クレームで、「同時 に」または「同時」という用語は、1つ以上の事象が重複して起こることを意味 する。したがって、この場合、2つの制御ゲートを同時に活性化すると記載され ているときは、制御ゲートの活性化のタイミングが異なる場合がある。しカルな がら、両方の制御ゲートを重複して活性化する時間が必ずある。FIG. 4 shows a schematic diagram of the memory cell 9. For clarity, the inside of memory cell 9 is MOSFET II is divided into two transistors IIA and IIB. In Figure 3b The same parts are shown in curly brackets. Here node 43 is connected to the first part of channel 34. This is a hypothetical point between the minute 34A and the second portion 34B. clearly shown in the diagram As such, transistor IIA is controlled by second control gate 39A, while transistor IIA is controlled by second control gate 39A; Transistor IIB is controlled by a first control gate 36. transistor 11 ^ and IIB indicate that the first control gate 36 and the second control gate 39 are activated at the same time. It turns on. In order to make the explanation simple and accurate, in the explanation and additional claims, "simultaneous The term "at the same time" or "simultaneously" means that one or more events occur simultaneously. do. Therefore, in this case, it is stated that two control gates are activated simultaneously. The timing of activation of the control gate may be different when Shicala However, there is always time to activate both control gates redundantly.

次にメモリセル9の読み出し動作を以下に説明する。最初に、選択したメモリセ ル39の第1制御ゲート36と第2制御ゲート39を3vに活性化する必要があ る。ドレインは3■に設定されており、ソースはグランド電位と同位になってい る。チャネル34の一部、あるいは全部にあらかじめ正電荷イオンが注入されて いたとするとその結果、MOSFETIIのしきい値電圧はあらかじめプログラ ムされた+5■の値になる。Next, the read operation of the memory cell 9 will be explained below. First, the selected memory It is necessary to activate the first control gate 36 and the second control gate 39 of the circuit 39 to 3V. Ru. The drain is set to 3■, and the source is at the same level as the ground potential. Ru. Positively charged ions are implanted into some or all of the channel 34 in advance. As a result, the threshold voltage of MOSFET II is programmed in advance. It becomes the value of +5■.

第1と第2制御ゲート36と39に印加される3vの電位は、MOSFETII のしきい値電圧+5■を越えて、チャネル34をオンにするには不十分である。The potential of 3V applied to the first and second control gates 36 and 39 is applied to the MOSFET II exceeding the threshold voltage of +5.times. is insufficient to turn on channel 34.

チャ”ネル34がオフの場合は、ドレイン33からソース32への電流の流れが なく、これは例えばビットr□、が読み出しされたことになる。しかし、選択し たメモリセル9のMOSFETIIのしきい値電圧があらかじめプログラムされ た+1vの場合、MOSFETIIのしきい値電圧+1vより大きな3vの電位 が、制御ゲート36と39に印加され、チャネル34をオンにする。そのため、 ドレイン33がらソース32へ電流が流れ、これは例えばビット「1」が読み出 された事になる。When channel 34 is off, current flows from drain 33 to source 32. This means that, for example, bit r□ has been read out. But choose The threshold voltage of MOSFET II of memory cell 9 is programmed in advance. In the case of +1v, the potential of 3v is greater than the threshold voltage of MOSFET II +1v. is applied to control gates 36 and 39, turning channel 34 on. Therefore, A current flows from the drain 33 to the source 32, which means that, for example, when bit “1” is read, It will happen.

繰り返すが、制御ゲート36と39両方を活性化したときのみ選択したメモリセ ル9の読み出し動作のためにアドレスできる。その他のすべてのメモリセルでも 、どちらかの制御ゲートを活性化しただけではアドレスできない。この理由はメ モリセルのMOSFETのしきい値電圧とは関係なく、チャネル34の第1部分 34Aと第2部分34Bの一つがオフになっていることによるものである。この 特徴は、この発明のROMセルをマトリックス状に配置した場合に特に有用であ る。図5a−5cにそのようなマトリックス配置を示す。図5aに複数のメモリ セルC1−C8を含むメモリアレイの一部の平面図を示す。列方向の各メモリセ ルの第1制御ゲートは、互いに接続されて第1制御線37を形成している。同様 に、行方向の各メモリセルの第2制御ゲートは、互いに接続されて第2制御線4 1を形成している。図5bと50に、図5aをライン5b−5bと5cm5cで 切った断面図を示す。図6は図5aに示すメモリアレイの略図である。Again, the selected memory cell is activated only when both control gates 36 and 39 are activated. 9 can be addressed for read operations. All other memory cells also , cannot be addressed simply by activating either control gate. The reason for this is The first portion of the channel 34, regardless of the threshold voltage of the Morisel MOSFET. This is because one of the second portion 34A and the second portion 34B is turned off. this This feature is particularly useful when the ROM cells of this invention are arranged in a matrix. Ru. Figures 5a-5c show such matrix arrangements. Multiple memories in Figure 5a FIG. 3 shows a top view of a portion of a memory array including cells C1-C8. Each memory cell in the column direction The first control gates of the lines are connected to each other to form a first control line 37. similar The second control gates of each memory cell in the row direction are connected to each other and connected to a second control line 4. 1 is formed. Figures 5b and 50 show Figure 5a at lines 5b-5b and 5cm5c. A cut sectional view is shown. FIG. 6 is a schematic diagram of the memory array shown in FIG. 5a.

図7aと70は、メモリセル9の各製造段階における工程図である。まず最初に 、P形シリコン基板31の表面を選択し酸化する事によって、厚さ約20ナノメ ータの絶縁膜とする。ポリシリコン層は、次に、絶縁膜の上に成膜され、さらに 、ドーピングして4Ωの抵抗を形成する。第1制御ゲート36の形成は、従来の マスキングとエツチング技術を使用している。他方の絶縁層30は、第1制御ゲ ート36の上に成膜される。ここまでの工程で形成された構造を図7aに示す。7a and 70 are process diagrams at each stage of manufacturing the memory cell 9. FIG. First By selectively oxidizing the surface of the P-type silicon substrate 31, a thickness of about 20 nanometers is formed. It is used as an insulating film for the data. A polysilicon layer is then deposited over the insulating film and further , doped to form a 4Ω resistance. The formation of the first control gate 36 is performed using conventional methods. It uses masking and etching techniques. The other insulating layer 30 has a first control gate. A film is formed on the sheet 36. The structure formed through the steps up to this point is shown in FIG. 7a.

ソース32とドレイン33の形成には、従来のマスキングとイオン注入方法が採 用される。セル間をより完全に絶縁するには、図3cに示す如く別のイオン注入 工程を経て、P形絶縁領域4oを形成しなければならない。その後、約450ナ ノメータの厚さのポリシリコンの第2の層を半導体基板31の」二に成膜させる 。成膜されたポリシリコン層を次にドーピングして4Ωの抵抗を形成する。再度 、成膜したポリシリコンを従来の方法により、マスキング、エツチングを施して 第2制御線39を形成する。ごこまでの工程で形成された構造を図7bに示す。Conventional masking and ion implantation methods are used to form the source 32 and drain 33. used. To achieve more complete isolation between cells, another ion implantation is performed as shown in Figure 3c. A P-type insulating region 4o must be formed through a process. After that, about 450 na depositing a second layer of polysilicon with a thickness of 100 mm on the semiconductor substrate 31; . The deposited polysilicon layer is then doped to form a 4Ω resistor. again , masking and etching the formed polysilicon film using conventional methods. A second control line 39 is formed. The structure formed through the steps up to this point is shown in FIG. 7b.

第1と第2制御ゲートの形成に用いた材料は、ポリシリコンではないことに注目 すべきである。例えば、アルミニウムなどの金属、タングステンシリサイドやチ タニムシリサイドなどのような耐溶性シリコン系化合物である。Note that the material used to form the first and second control gates is not polysilicon. Should. For example, metals such as aluminum, tungsten silicide, and It is a soluble silicon-based compound such as tanim silicide.

最後に、この発明の範囲内で多少の変更をすることも可能である。例えば、図3 Cと5Cに示すイオン注入絶縁領域40は、絶縁酸化膜領域で代替可能である。Finally, it is possible to make some modifications within the scope of the invention. For example, Figure 3 The ion implanted insulating regions 40 shown in C and 5C can be replaced with insulating oxide film regions.

図3b、3C17aに示す酸化絶縁層30は、酸化物−窒化物一酸化物の複合層 と代替可能である。The oxide insulating layer 30 shown in FIGS. 3b and 3C17a is a composite layer of oxide-nitride monoxide. It can be replaced with

第1制御ゲート36と第2制御ゲート39の形状とサイズは異なる。好ましい実 施例に記載されているイオン注入形成チャネルの代わりに、図8に示すチャネル 34の上に電界形成酸化膜領域81が存在する、または存在しないROMコード を作成できる。その上、図9a−9cに示す第1制御線37と第2制御線41の 間に、中間ポリシリコン層80を挟むことでROMコードの作成ができる。図9 aは上記の配置を示す平面図、および図9bと90は、図9aをライン9b−9 bと9cm9cでそれぞれ切った断面図である。中間層8゜はグランド電位に接 続される。チャネル部分に重なる中間層8oをもつメモリセルは、ディジタルデ ータ「0」を格納している。一方、中間層8oがないメモリセルはディジタルデ ータ「1」を格納している。より詳しくいうと、図9bに図式的に示すように、 セルD6はディジタルビット「1」を、他のセルはディジタルデータ「o」を格 納している。The shapes and sizes of the first control gate 36 and the second control gate 39 are different. favorable fruit Instead of the ion implantation formed channel described in the example, the channel shown in FIG. ROM code with or without field forming oxide region 81 over 34 can be created. Moreover, the first control line 37 and the second control line 41 shown in FIGS. 9a-9c A ROM code can be created by sandwiching an intermediate polysilicon layer 80 between them. Figure 9 a is a plan view showing the above arrangement, and FIGS. 9b and 90 show FIG. 9a along line 9b-9 They are cross-sectional views taken at lines b and 9cm9c, respectively. The intermediate layer 8° is connected to the ground potential. Continued. A memory cell with an intermediate layer 8o overlapping the channel portion is a digital Data “0” is stored. On the other hand, memory cells without intermediate layer 8o are digital Data “1” is stored. More specifically, as shown schematically in Figure 9b, Cell D6 stores digital bit “1” and other cells store digital data “o”. I have paid.

図10aとJobにこの発明の別の実施例を示す。メモリセルアレイにおいて、 隣接セルと左右逆に配置されるセルと違い、メモリアレイに隣接セルと同じセル が配置されている。共通拡散領域32/22は、ソース領域32がドレイン領域 33のいずれかに用いることができ、交換も可能である。図10aにこの配置の 平面図を、図10bに図10aをラインJob−10bで切った断面図を示す。Another embodiment of the invention is shown in FIG. 10a and Job. In the memory cell array, Unlike cells that are arranged horizontally opposite to adjacent cells, cells that are the same as adjacent cells in the memory array is located. In the common diffusion region 32/22, the source region 32 is the drain region. It can be used for any of 33, and can be replaced. Figure 10a shows this arrangement. A plan view is shown in FIG. 10b, and a sectional view taken along the line Job-10b in FIG. 10a is shown.

好ましい実施例に関してこの発明が説明されている。形状と細部の変更は、請求 の範囲に記載されている発明の範囲と精神から逸脱することなく、当業者が実施 できるものと理解している。The invention has been described in terms of preferred embodiments. Changes in shape and details may be requested It is possible for a person skilled in the art to carry out the invention without departing from the scope and spirit of the invention as described in the scope of I understand that it is possible.

図7b 匹函−→細袖Figure 7b Fish box - → Thin sleeve

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.ドレインを有し、半導体基板上に形成されたリードオンリーメモリセルにお いて: ソースとドレインの間に配置された既定の導電率をもつ、第1部分と第2部分か らなるチャネル; 前記チャネル前記第1部分の上に電気的に絶縁配置された第1制御ゲート;前記 チャネル前記第2部分の上に電気的に絶縁配置された第2制御ゲート;既定の導 電率をもつチャネルは、前記ROMの情報記憶装置を構成しており、前記第1お よび第2制御ゲートの同時活性化により検出することが可能であることを特徴と する、ソースから間隔を開けて配置したリードオンリーメモリセル。1. A read-only memory cell that has a drain and is formed on a semiconductor substrate. and: a first portion and a second portion having a predetermined conductivity disposed between the source and the drain; channel; a first control gate electrically insulated over the first portion of the channel; a second control gate electrically insulated above the second portion of the channel; The channel with electric current constitutes the information storage device of the ROM, and and the second control gate are simultaneously activated. read-only memory cells spaced apart from the source. 2.前記第1および第2制御ゲートは、細長く半導体基板の上に電気的に絶縁さ れ、実質的に互いに直交するように配置されている、請求項1に記載のリードオ ンリーメモリーセル。2. The first and second control gates are elongated and electrically insulated on the semiconductor substrate. 2. The lead optics of claim 1, wherein the lead optics are arranged substantially perpendicularly to each other. memory cell. 3.前記チャネルは、さらに、既定の導電率をもつ注入イオンからなる、請求項 1に記載のリードオンリーメモリセル。3. 5. The channel further comprises implanted ions having a predetermined conductivity. 1. The read-only memory cell according to 1. 4.前記チャネルは、さらに、電界形成酸化膜領域からなる、請求項1に記載の リードオンリーメモリセル。4. 2. The channel of claim 1, wherein the channel further comprises a field-forming oxide region. Read-only memory cell. 5.前記第1および第2制御ゲートはポリシリコンからなる、請求項1−4のい ずれかに記載のリードオンリーメモリセル。5. The method of claim 1-4, wherein the first and second control gates are made of polysilicon. The read-only memory cell described in any of the above. 6.前記第1および第2制御ゲートは金属からなる、請求項1−4のいずれかに 記載のリードオンリーメモリセル。6. Any one of claims 1-4, wherein the first and second control gates are made of metal. The read-only memory cell described. 7.前記第1および第2制御ゲートは耐溶性シリコン化合物からなる、請求項1 −4のいずれかに記載のリードオンリーメモリセル。7. 2. The first and second control gates are comprised of a soluble silicon compound. -4. The read-only memory cell according to any one of 4. 8.複数のリードオンリーメモリセルを含む半導体基板に形成されているメモリ セルアレイにおいて、 半導体基板に形成されているソース; 前記ソースから離れて半導体基板に形成されているドレイン;前記ドレインとソ ースとの間に配置されたチャネル;前記チャネルの第1部分に電気的に絶縁配置 されている第1制御ゲート;前記チャネルの第2部分の上に電気的に絶縁配置さ れている第2制御ゲート;前記複数のリードオンリーメモリセルは、行及び列の マトリックス状に半導体基板に配置され、前記マトリックスの行方向の各第2制 御ゲートは互いに電気的に接続され、前記マトリックスの列方向の各第1制御ゲ ートは、互いに電気的に接続され、これにより、選択された第1および第2制御 ゲート対を同時に既定の電位値に活性化したとき、前記各リードオンリーメモリ セルからの選択的読み出しが可能になる。8. Memory formed on a semiconductor substrate that includes multiple read-only memory cells In the cell array, A source formed on a semiconductor substrate; A drain formed on a semiconductor substrate apart from the source; an electrically insulating arrangement in a first portion of said channel; a first control gate electrically insulated over the second portion of the channel; the plurality of read-only memory cells are arranged in rows and columns; arranged in a matrix on a semiconductor substrate, each second control in the row direction of the matrix; The control gates are electrically connected to each other, and each first control gate in the column direction of the matrix The ports are electrically connected to each other, thereby controlling the selected first and second controls. When the gate pairs are simultaneously activated to a predetermined potential value, each read-only memory Selective reading from the cell becomes possible. 9.さらに、前記第1および第2制御ゲートの間に配置された中間層からなり、 前記中間層は、前記メモリセルアレイのリードオンリーメモリコードを構成する 既定パターンを含む、請求項1に記載のメモリセルアレイ。9. further comprising an intermediate layer disposed between the first and second control gates; The intermediate layer constitutes a read-only memory code of the memory cell array. The memory cell array of claim 1, comprising a predetermined pattern. 10.さらに、前記リードオンリーメモリセルの間に配置された絶縁領域からな る、請求項8に記載のメモリセルアレイ。10. Furthermore, an insulating region disposed between the read-only memory cells The memory cell array according to claim 8. 11.半導体基板を用意する; 半導体基板にイオン注入して、既定の導電率をもつチャネルを形成する;チャネ ルの第1部分と電気的に絶縁している第1制御ゲートを形成する;前記第1制御 ゲートとチャネルの第2部分と電気的に絶縁している第2制御ゲートを形成する 、工程からなる半導体基板へのリードオンリーメモリセルの形成方法。11. Prepare a semiconductor substrate; Implanting ions into a semiconductor substrate to form a channel with a predetermined conductivity; forming a first control gate electrically insulated from a first portion of the first control gate; forming a second control gate electrically isolated from the gate and the second portion of the channel; , a method for forming a read-only memory cell on a semiconductor substrate, comprising the steps of: 12.前記第2制御グート形成工程の前に、半導体基板中にソースとドレインを 形成する工程をさらに含む、請求項11に記載のリードオンリーメモリセルの形 成方法。12. Before the second control gate forming step, a source and a drain are formed in the semiconductor substrate. 12. The read-only memory cell form of claim 11, further comprising the step of forming a read-only memory cell. How to create. 13.前記第2制御ゲートは、半導体基板上に前記第1制御ゲートと実質的に直 交するように形成されている、請求項11あるいは12に記載のリードオンリー メモリセルの形成方法。13. The second control gate is disposed substantially directly on the semiconductor substrate with the first control gate. The read-only device according to claim 11 or 12, wherein the read-only device is formed to intersect with each other. How to form memory cells.
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